CN117839472A - 用于制备锂电池浆料的分散结构及制浆机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制备锂电池浆料的分散结构及制浆机。一种用于制备锂电池浆料的分散结构,包括数个层叠间隔布置的定子盘,相邻两个定子盘之间配合安装有转子机构,所述转子机构上设置有呈螺旋状的第一分散叶片,所述定子盘与第一分散叶片的端面上均开设有数个用于使得浆料通过的槽口;所述转子机构相对定子盘旋转时,第一分散叶片对浆料进行混合分散,同时,使得浆料定向流动。通过设置转子机构和定子盘,增大了分散结构的内部间隙,减小了浆料的流动阻力,提高了制料品质;同时,浆料流阻减小,使得浆料对分散结构的磨损减小,提升了制浆机的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及制浆机技术领域,尤其是一种用于制备锂电池浆料的分散结构及制浆机。
背景技术
正负电极是锂离子电池的重要组成结构,正电极片由包含粘合剂、导电剂、正极材料等组分在内的正极浆料制得;负电极片由包含合剂、石墨碳粉等等组分在内的负极浆料制得。正、负极浆料的制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程。
现有技术中,通过制浆机制备正、负极浆料,制浆机的内部安装有分散结构,分散结构多由呈盘状的定子盘和呈盘状的转子盘堆叠组合而成。这种分散结构的内部间距过小,浆料的流动阻力大,不利于浆料进行充分均匀分散,降低了制浆品质;同时,浆料对分散结构的磨损严重,降低了制浆机的使用寿命。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点,提供一种结构合理的用于制备锂电池浆料的分散结构及制浆机,通过设置转子机构和定子盘,增大了分散结构的内部间隙,减小了浆料的流动阻力,提高了制料品质;同时,浆料流阻减小,使得浆料对分散结构的磨损减小,提升了制浆机的使用寿命。
本发明所采用的技术方案如下:
一种用于制备锂电池浆料的分散结构,包括数个层叠间隔布置的定子盘,相邻两个定子盘之间配合安装有转子机构,所述转子机构上设置有呈螺旋状的第一分散叶片,所述定子盘与第一分散叶片的端面上均开设有数个用于使得浆料通过的槽口;
所述转子机构相对定子盘旋转时,第一分散叶片对浆料进行混合分散,同时,使得浆料定向流动。
作为上述技术方案的进一步改进:
单个转子机构的结构为:包括呈圆柱状且内部中空的轴套,所述轴套的外侧壁上固定至少一条呈螺旋状的第一分散叶片。
所述第一分散叶片的首端和尾端均衔接安装有第二分散叶片,所述第二分散叶片固定于轴套的外侧壁上,且平行于轴套的径向布置。
所述第一分散叶片的旋向采用左制螺旋或右制螺旋。
所述第一分散叶片采用连续螺旋式或断续螺旋式。
所述槽口采用垂直贯穿式或者倾斜贯穿式。
所述槽口采用同心布置形式或偏心布置形式。
所述槽口采用过流孔结构或过流槽结构。
一种制浆机,包括分散容器、主轴和上述的一种用于制备锂电池浆料的分散结构,所述一种用于制备锂电池浆料的分散结构安装于分散容器的内部,所述主轴与驱动电机的输出端连接,主轴的端头伸入至分散容器的内部;
所述一种用于制备锂电池浆料的分散结构中的转子机构固定于主轴的外圆周面上;
所述驱动电机驱动主轴旋转,从而带动转子机构旋转。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述分散容器的结构为:包括由上至下依次设置的第一分散腔和第二分散腔,所述第一分散腔和第二分散腔之间相互联通,第一分散腔的顶壁设置粉料入口,第一分散腔的侧壁设置有物料出口,第二分散腔的侧壁下方设置液料入口。
本发明的有益效果如下:
本发明结构紧凑、合理,操作方便,通过转子机构,能够有效增强制浆机内浆料的流动性,降低浆料的流阻,提高生产效率,降低生产成本;同时,螺旋状的第一分散叶片具备浆料输送功能,能够使得制浆机内的浆料定向流动,从而有效提高分散质量和浆料品质。
本发明还包括如下优点:
(1)本发明中螺旋状的第一分散叶片能够增大转子机构与制浆机内壁之间的间隙,减小了浆料的流阻;同时,螺旋状的第一分散叶片还具备浆料输送功能,能够定向输送浆料,提高浆料的流动性,从而使得分散结构的混合分散性能提高。
(2)本发明中通过设置与转子机构配合使用的定子盘,以进一步提高分散能力,使得分散结构能够适用于不同粘度的浆料,保证分散效果。
(3)本发明中轴套上第一分散叶片的设置数量能够根据实际使用过程中待处理浆料的粘度进行选择,当设置多条第一分散叶片时,能够提高分散结构的搅拌分散性能,适用于处理高黏度浆料。
(4)本发明中第一分散叶片的设置数量、旋向、布置形式、外沿形状,均能够根据实际使用需求和安装条件进行相应设置,提高了分散结构的使用灵活性,适用与多种工况。
附图说明
图1为本发明中分散结构的结构示意图。
图2为图1的主视图。
图3为本发明中分散结构在工作状态时的示意图。
图4为本发明中转子机构的结构示意图一。
图5为本发明中转子机构的结构示意图二。
图6为本发明中转子机构的结构示意图三。
图7为图6的主视图。
图8为本发明中转子机构的结构示意图四。
图9为图8的俯视图。
图10为本发明中定子盘的结构示意图。
其中:1、分散容器;2、主轴;3、转子机构;4、叶轮;5、凸条;6、定子盘;7、槽口;
101、第一分散腔;102、第二分散腔;103、粉料入口;104、液料入口;105、物料出口;
301、轴套;302、第一分散叶片;303、第二分散叶片。
具体实施方式
下面结合附图,说明本发明的具体实施方式。
实施例一:
如图1-图10所示,一种用于制备锂电池浆料的分散结构,包括数个层叠间隔布置的定子盘6,相邻两个定子盘6之间配合安装有转子机构3,转子机构3上设置有呈螺旋状的第一分散叶片302,定子盘6与第一分散叶片302的端面上均开设有数个用于使得浆料通过的槽口7;转子机构3相对定子盘6旋转时,第一分散叶片302对浆料进行混合分散,同时,使得浆料定向流动。本实施例的分散结构安装于制浆机内部,用于搅拌混合、分散剪切制浆机内部的浆料,以制备锂电池的电极片。
如图1所示,本实施例的分散结构包括定子盘6和转子机构3,转子机构3通过设置呈螺旋状的第一分散叶片302,能够增加转子机构3与制浆机内壁之间的间隙,从而有效提高制浆机内部的浆料流动性,使得分散结构能够对制浆机内部的粉料和液料进行混合、分散,极大地提高了制浆效率,降低了生产成本;
转子机构3旋转时,定子盘6配合转子机构3对浆料进行剪切分散,使得分散结构能够适用于多种粘度的浆料,提高分散效果和分散质量。
如图10所示,定子盘6采用盘状结构,呈圆盘状,其端面中部开有安装孔,安装孔外围的定子盘6端面上开有数个槽口7。分散结构安装于制浆机上时,定子盘6通过安装孔与主轴2配合安装,安装孔的直径大于主轴6的直径,使得定子盘6与主轴2之间形成间隙配合,从而防止定子盘6随主轴2转动,以保证转子机构3能够相对定子盘6旋转;
如图3所示,本实施例中,设置三个定子盘6,设置两个转子机构3,三个定子盘6与两个转子机构3交替间隔布置;定子盘6通过限位装置堆叠放置于第二分散腔102内部,限位装置具体可以采用限位套、限位板等形式,具备支撑定子201的功能即可;或者,在进行制浆机装配时,可以直接将定子盘6焊接于第二分散腔102的内壁面上,从而对定子盘6进行固定。
如图2-图9所示,单个转子机构3的结构为:包括呈圆柱状且内部中空的轴套301,轴套301的外侧壁上固定至少一条呈螺旋状的第一分散叶片302;
如图8-图9所示,第一分散叶片302的首端和尾端均衔接安装有第二分散叶片303,第二分散叶片303固定于轴套301的外侧壁上,且平行于轴套301的径向布置,第二分散叶片303可以呈半圆盘状、1/4圆盘状、1/6圆盘状、1/12圆盘状等。
此外,本实施例中,根据实际使用条件和安装条件,第一分散叶片302、第二分散叶片303的外边沿形状,可以呈规则的圆弧形、波浪形、多边形等,也可以呈不规则的异形。
本实施例中,第一分散叶片302的旋向根据实际工况下浆料需求的流动方向确定,可以采用左制螺旋,也可以右制螺旋;具体地,当浆料需求的流动方向确定后,可以采用左手定则、右手定则确定分散元件102的旋向;
如图4所示,第一分散叶片302的旋向采用左制螺旋,或者,如图5所示,第一分散叶片302的旋向采用右制螺旋;
两个转子机构3中,如图2所示,第一分散叶片302的旋向可以相同;或者,如图3所示,第一分散叶片302的旋向可以相反。
第一分散叶片302采用连续螺旋式或断续螺旋式,其中,连续螺旋式的第一分散叶片302其分散性能好;断续螺旋式的第一分散叶片302能够进一步增大制浆机内部浆料的流动性,便于其进行充分均匀混合;
如图4-图5所示,轴套301上可以固定一条第一分散叶片302,或者。如图6所示,也可以固定两条或两条以上第一分散叶片302,以增强转子机构3的搅拌混合、分散剪切性能,使得分散结构能够适用于处理不同黏度的浆料,提高了使用灵活性。
槽口7用于进一步提高制浆机内浆料的流动性,如图1-图10所示,第一分撒叶片302、第二分散叶片303、定子盘6上均开设槽口7;槽口7采用过流孔结构或过流槽结构,其中,过流孔结构或过流槽结构的形状可以为规则的腰圆形、圆形、矩形等形状,也可以设置为不规则的异形形状。
槽口7采用垂直贯穿式或者倾斜贯穿式,即槽口7库垂直贯穿第一分撒叶片302、第二分散叶片303、定子盘6的端面,也可以倾斜贯穿第一分撒叶片302、第二分散叶片303、定子盘6的端面;
第一分撒叶片302、第二分散叶片303、定子盘6端面上的多个槽口7均沿端面形状均匀布设;
单个槽口7可以采用同心布置形式,即单个槽口7的长度方向平行于轴套301的径向;或者,如图1-图10所示,单个槽口7也可以偏心布置形式,即单个槽口7的长度方向相对轴套301的径向偏转一定角度。
本实施例的分散结构,其形式多样,能够适用于不同粘度的浆料,有效提高制浆机对浆料进行搅拌混合、分散剪切的效果,使用灵活性高。
实施例二:
如图3所示,一种制浆机,包括分散容器1、主轴2和实施例一提供的用于制备锂电池浆料的分散结构,实施例一提供的用于制备锂电池浆料的分散结构安装于分散容器1的内部,主轴2与驱动电机的输出端连接,主轴2的端头伸入至分散容器1的内部;实施例一的用于制备锂电池浆料的分散结构中的转子机构3固定于主轴2的外圆周面上;驱动电机驱动主轴2旋转,从而带动转子机构3旋转。
分散容器1的结构为:包括由上至下依次设置的第一分散腔101和第二分散腔102,第一分散腔101和第二分散腔102之间相互联通,第一分散腔101的顶壁设置粉料入口103,第一分散腔101的侧壁设置有物料出口105,第二分散腔102的侧壁下方设置液料入口104。
本实施例中,主轴2同时贯穿第一分散腔101和第二分散腔102,同时,伸入至粉料入口103的内部,位于粉料入口103内部的主轴2外圆周面上固定数个凸条5,多个凸条5呈螺旋状间隔布置。
粉料入口103用于粉体物料入料,液料入口104用于液体物料入料,物料出口5用于制浆机内部的浆料出料;
第一分散腔101内安装叶轮4,叶轮4固定于主轴2的外圆周面上;
第二分散腔102内安装转子机构3,沿分散容器1的高度方向,液料入口104位于转子机构3的下方;
对于转子机构3,轴套301的中部开有中心孔,轴套301通过中心孔与主轴2配合安装,从而使得转子机构3固定于主轴2的外圆周面上。
本实施例的制浆机的工作过程如下:
入料时,关闭物料出口105,通过粉料入口103进行粉体物料的入料,通过液料入口104进行液体物料的入料;
入料完成后,启动驱动电机,驱动电机驱动主轴2旋转,从而使得主轴2带动凸条5、叶轮4和转子机构3旋转;
转子机构3旋转时,配合定子盘6,能够对第二分散腔102内的粉体物料和液体物料进行搅拌混合、分散剪切以制备得到浆料;
同时,螺旋状的第一分散叶片302能够驱动第二分散腔102内的浆料向上流动,配合高速旋转的叶轮4产生的轴向吸力,从而将第二分散腔102内的浆料吸入第一分散腔101内,同时将第一分散腔101内的浆料通过物料出口5甩出至分散容器1的外部,以进行出料。
此外,为了进一步提高浆料品质,还可以通过设置连接管组,将液料入口104和物料出口5连接起来,使得从物料出口5流出的浆料重新流入至第二分散腔102内,经过分散结构再次分散剪切后,在叶轮4的作用下,再次经过第一分散腔101、物料出口5进行出料,从而进行循环制浆。
以上描述是对本发明的解释,不是对发明的限定,本发明所限定的范围参见权利要求,在本发明的保护范围之内,可以作任何形式的修改。
Claims (10)
1.一种用于制备锂电池浆料的分散结构,其特征在于:包括数个层叠间隔布置的定子盘(6),相邻两个定子盘(6)之间配合安装有转子机构(3),所述转子机构(3)上设置有呈螺旋状的第一分散叶片(302),所述定子盘(6)与第一分散叶片(302)的端面上均开设有数个用于使得浆料通过的槽口(7);
所述转子机构(3)相对定子盘(6)旋转时,第一分散叶片(302)对浆料进行混合分散,同时,使得浆料定向流动。
2.如权利要求1所述的用于制备锂电池浆料的分散结构,其特征在于:单个转子机构(3)的结构为:包括呈圆柱状且内部中空的轴套(301),所述轴套(301)的外侧壁上固定至少一条呈螺旋状的第一分散叶片(302)。
3.如权利要求2所述的用于制备锂电池浆料的分散结构,其特征在于:所述第一分散叶片(302)的首端和尾端均衔接安装有第二分散叶片(303),所述第二分散叶片(303)固定于轴套(301)的外侧壁上,且平行于轴套(301)的径向布置。
4.如权利要求2所述的用于制备锂电池浆料的分散结构,其特征在于:所述第一分散叶片(302)的旋向采用左制螺旋或右制螺旋。
5.如权利要求2所述的用于制备锂电池浆料的分散结构,其特征在于:所述第一分散叶片(302)采用连续螺旋式或断续螺旋式。
6.如权利要求1所述的用于制备锂电池浆料的分散结构,其特征在于:所述槽口(7)采用垂直贯穿式或者倾斜贯穿式。
7.如权利要求1所述的用于制备锂电池浆料的分散结构,其特征在于:所述槽口(7)采用同心布置形式或偏心布置形式。
8.如权利要求1所述的用于制备锂电池浆料的分散结构,其特征在于:所述槽口(7)采用过流孔结构或过流槽结构。
9.一种制浆机,其特征在于:包括分散容器(1)、主轴(2)和权利要求1-9中任一项所述的一种用于制备锂电池浆料的分散结构,所述一种用于制备锂电池浆料的分散结构安装于分散容器(1)的内部,所述主轴(2)与驱动电机的输出端连接,主轴(2)的端头伸入至分散容器(1)的内部;
所述一种用于制备锂电池浆料的分散结构中的转子机构(3)固定于主轴(2)的外圆周面上;
所述驱动电机驱动主轴(2)旋转,从而带动转子机构(3)旋转。
10.如权利要求9所述的制浆机,其特征在于:所述分散容器(1)的结构为:包括由上至下依次设置的第一分散腔(101)和第二分散腔(102),所述第一分散腔(101)和第二分散腔(102)之间相互联通,第一分散腔(101)的顶壁设置粉料入口(103),第一分散腔(101)的侧壁设置有物料出口(105),第二分散腔(102)的侧壁下方设置液料入口(104)。
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